Планарный шаговый электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 2 К 41 03 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ неподвижныи индуктор,на воздушной опоре установле-22,бочим 9 74 (54) ТЕЛЬ (57) м оздух з рабодя по чего воздушного зазор трубкам 10-22, нагрев щается в него нагретым прох ется иИзобреке, к н озвраенным ектропристановок увел и в объеме, Следовательно его в рабочем воздушном также повышенным. 4 ил. лени ре б ени асхода ния. Э охлаж 7,7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 3965600/24-0721.10.8507,01.88. Бюл. 9 1Н.В.Мельников621.313,13(088.8)Авторское свидетельство СССР830, кл. Н 02 К 41/03, 1977,ПЛАНАРНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАние относится к электроогокоординатному шагововоду для робототехничесЦель состоит в умень- воздуха и улучшении лектродвигатель содерныи якорь, состоящий магнитопроводами 5 и 7 и 8, Между магнито лей, примыкая к их о установлены трубки 1 торых сообщаются с р зазором пневмоопоры.ЬшиЭТ,ср 45 где 1 13Изобретение относится к электротехнике, к планарному шаговому электроприводу, например, для робототехнических установок.Цель изобретения - уменьшение расхода воздуха и улучшение охлаждения.На фиг.1 представлен планарный шаговый электродвигатель; на фиг.2 один из элементарных модулей, разрез; на фиг.3 - то же, вид с внешней стороны якоря; на фиг.4 - график распределения давления в воздушном зазоре.В корпусе якоря 1 закреплены заливкой компаундом элементарные модули 2 с условно показанной зубцовой нарезкой. Шаг нарезки равен шагу С нарезки зубцов на индукторе 3. Между элементарными модулями имеются каналы 4 пневмоопоры. Х,мас со ответственно максимально возможные сервисные перемещения якоря. Элементарный модуль 2 состоит из двух сердечников 5 и 6, набранных из листовой электротехнической стали. На спинки этих сердечников намотаны фазные обмотки 7 и 8 (обмотки управления). Между сердечниками закреплен постоянный магнит 9, создающий поток возбуждения. Зубцовые зоны полюсов якоря смещены относительно первого полюса соответственно на + о /2, ЗС /4 иь, /4, Кроме этого, для улучшения охлаждения элементарного модуля установлены специальные трубки 10-22. Все это залито специальным компаундом 23. Закрепляющий компаунд показан только по периметру элементарного модуля 2, Материал трубок должен обладать хорошей теплопроводностью, коррозионной стойкостью, быть легким, прочным, достаточно гибким и немагнитным, например из алюминия или сплавов на его основе, График распределения давления Р (х) в воздушном зазоре 3 приведен на фиг.4, где Рд, Р - соответственно давления в точке с и в точке 5 (трубка 12); Рс, атмосферное (внешнее по отношению к зоне зазора 3 ) давление; й Р - разность давлений в указанных точках; х - текущая координата.В пространство между якорем 1 и индуктсром 2 по каналам 4 подаетсясжатый воздух, якорь "всплывает , и между якорем и индуктором устанавливается воздушный зазор 8, При протекании в фазных обмотках 7 и 8 токов возбужденными оказываются полюса, в 65280 2которых поток от фазных обмоток совпадает по направлению с потоком постоянного магнита 9, установленного5 между сердечниками 5 и 6. Возбужденный полюс стремится занять такоепространственное положение, которому соответствует максимум магнитнойпроводимости зубцовой зоны. Изменение, например, полярности фазных токов в обмотках 7 и 8 вызывает перемещение якоря 1 к новому устойчивомуположению.Газ (воздух) в трубку 12 поступао15 ет с температурой 1, . К моменту выхода из трубки его температура повышается до Т (в пределе до температуры стенок трубки). Следовательно,повышается и давление воздуха в рабочем воздушном зазоре в соответствиис законом Шарля. Эффективность пневмоопоры, поддерживающей якорь с механизмом, повышается Вместе с темобеспечивается дополнительный отвод25 (от наиболее удаленных от внешних поверхностей якоря и, следовательно,более нагретых его частей) части избыточного тепла от элементарного модуля через зазор в окружающее прост 30 ранство.Для сохранения габаритных разме -ров якоря трубки устанавливаются так,чтобы они не выступали над сердечниками элементарного модуля больше,чем выступают над ними фазные обмотки 7 и 8.Для сохранения динамической добротности привода число устанавливаемых трубок необходимо определять сле дующим образом: Ьш - масса компаунда, вытесненного установленнымитрубками;ш тс - средняя масса однойтрубки. 50В результате установки на якоретрубок воздух, подаваемый от пневмосети с целью обеспечения между якорем и индуктором необходимого воздушного зазора, одновременно используется и для дополнительного охлаждения элементарных модулей якоря. Последнее улучшает тепловой режим работы двигателя, что уменьшает старение3изоляции и повышает его надежность и долговечность. Повышение эффективности пневмоопоры позволяет уменьшить расход сжатого воздуха, В результате при массовом использовании на предприятии роботизированных установок пневмосеть может быть менее мощной, в случаях работы индивидуальных установок может быть несколько снижена установленная мощность компрессора, если изготовитель оставит ее прежней (как в известном электродвигателе), он будет работать в менее напряженном режиме, что повысит ресурс нормальной эксплуатации компрессорной установки. 65280 4 Формула изобретения Планарный шаговый электродвигатель, содержащий неподвижный индуктор с зубцовой нарезкой и размещенный на нем с рабочим воздушным зазором, образующим пневмоопору, подвижный индуктор, выполненный из модулей с магнитопроводами и обмотками, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения расхода воздуха и улучшения охлаждения, он снабжен трубками, установленными между магнитопроводами модулей и примыкающими к их обмоткам, а концы трубок выведены в рабочий воздушный зазор..Горная аказ, 6652/52 ного ком тении и о 35, Раушс олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна водстве Тираж 665 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, Ж